Question

4．生活中處處有物理請你用所學(xué)的物理知識回答下列問題：

（1）如圖3所示，汽車是我們熟悉的交通工具，它給我們的生活提供了便利．汽車應(yīng)用了許多物理知識，請你運用所學(xué)的物理知識解答下列問題：
A．汽油機是汽車的“心臟”，發(fā)動機的做功沖程能量轉(zhuǎn)換情況是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能．
B．小轎車前方的擋風(fēng)玻璃是傾斜的，目的是為了使車內(nèi)物體所成的虛像位于玻璃的上方，不妨礙司機視線．
C．有的轎車尾部安裝一個“氣流偏導(dǎo)器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相當(dāng)于一個倒置的翅膀，工作原理是流體壓強和流速的關(guān)系．
D．汽車載重量越大，剎車距離就越長，原因是物體的質(zhì)量越大慣性越大．
（2）小雨在學(xué)習(xí)了滑動摩擦力之后，認(rèn)為兩物體間滑動摩擦力的大小可能與兩物體間的接觸面積大小有關(guān)，于是她想通過實驗來探究這個問題．下面是她設(shè)計的兩個實驗方案：
方案一：木板水平固定，通過彈簧測力計拉動木塊，如圖所示：
方案二：木塊與彈簧測力計相連，彈簧測力計水平固定，通過細(xì)繩水平拉動木板，如圖2所示：
A．兩方案中，你認(rèn)為更合理更便于測量出數(shù)據(jù)的是方案二（填“方案一”或“方案二”）
原因是：實驗時不需要控制木板做勻速直線運動，便于實驗操作，同時測力計是靜止的，便于對測力計讀數(shù)：
B．實驗過程中，需要控制的變量有壓力和接觸面的粗糙程度；需要記錄的實驗數(shù)據(jù)有接觸面積和彈簧測力計的示數(shù)．

Answer 1

分析 （1）①汽油機中只有壓縮沖程和做功沖程中有能量的轉(zhuǎn)化，前者將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，后者將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
②小轎車前方的擋風(fēng)玻璃相當(dāng)于平面鏡，根據(jù)平面鏡的成像特點進(jìn)行分析；
③流體流速越大的位置壓強越小，這一規(guī)律既可為飛機等產(chǎn)生升力，又可使轎車的后部產(chǎn)生較大的抓地力，保持穩(wěn)定；
物體具有保持運動狀態(tài)不變的性質(zhì)慣性，慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)；
（2）A、實驗中我們是根據(jù)拉力與摩擦力是一對平衡力的原理，才通過測力計讀出摩擦力大小的，因此，在操作時要保持物體做勻速直線運動，這也是實驗操作中較難保持的地方，方案b的改進(jìn)則很好地解決了這一問題；
B、滑動摩擦力可能跟接觸面積有關(guān)，研究兩者之間的關(guān)系時，采用控制變量法，控制壓力和接觸面的粗糙程度不變，改變接觸面積大�。�

解答 解：
（1）①汽油機在做功沖程中，高溫的氣體內(nèi)能很大，對活塞做功，使內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；
②根據(jù)物體在平面鏡中成像時，物像連線與鏡面垂直，物像到平面鏡距離相等．小汽車前面玻璃是傾斜的，汽車內(nèi)物體的像在汽車的上方，司機看前面道路時，物體的像不會影響司機的視線；
③“氣流偏導(dǎo)器”是使其上方氣流流速慢，壓強大，下方氣流流速快，壓強小，從而使尾翼上方的壓強 大于下方的壓強，能產(chǎn)生較大的抓地力；
④運動的汽車在剎車時由于慣性會繼續(xù)向前運動，慣性與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大慣性越大，所以汽車載重量越大，剎車距離就越長；
（2）A、方案一：用彈簧測力計水平拉動木塊，當(dāng)木塊做勻速直線運動時，木塊處于平衡狀態(tài)，拉力與摩擦力是一對平衡力，由平衡條件可知，摩擦力等于測力計拉力，因此實驗時應(yīng)控制木塊做勻速直線運動；
方案二：拉動木板，木塊靜止，木塊處于平衡狀態(tài)，木塊受到的拉力都等于測力計的拉力，實驗時不需要控制木板做勻速直線運動，便于實驗操作，同時測力計是靜止的，便于對測力計讀數(shù)；
所以兩種方案中，更合理、更易于操作的是方案二；
B、為了探究滑動摩擦力的大小與兩物體間的接觸面積大小是否有關(guān)，可進(jìn)行的操作是：分別將同一長方體木塊平放、側(cè)放、立放，并拉動它做勻速直線運動，分別記錄彈簧測力計的示數(shù)，然后比較拉力大小．
故答案為：（1）①內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；②為了使車內(nèi)物體所成的虛像位于玻璃的上方，不妨礙司機視線；③流體壓強和流速的關(guān)系；④物體的質(zhì)量越大慣性越大；（2）A、方案二；實驗時不需要控制木板做勻速直線運動，便于實驗操作，同時測力計是靜止的，便于對測力計讀數(shù)；B、壓力和接觸面的粗糙程度；接觸面積和彈簧測力計的示數(shù)．

點評 （1）以汽車的相關(guān)物理知識為內(nèi)容，本題考查了汽油機的沖程及做功情況，擋風(fēng)玻璃的成像原理，流體壓強與流速關(guān)系以及慣性的應(yīng)用的相關(guān)知識等，考查較為全面，是一道不錯的題目，值得關(guān)注；
（2）本題考查了實驗器材的選擇、實驗方案設(shè)計等，知道實驗原理、正確應(yīng)用控制變量法即可正確解題；正確應(yīng)用控制變量法是正確解題的關(guān)鍵．